1生即是動
人們之所以會在意鴿子為什麼要點頭,其中一個理由,就是因為覺得這是沒意義的動作吧!「好像不用那樣搖頭擺尾也可以走路啊!」所以才感覺是無意義的行為吧!
仔細想想,我們這些動物一直都在活動身體。無論是走路移動,還是動口進食,或是用手搔頭,有像這類只使用身體一部分的動作。而相對地,植物幾乎不會動。雖說正因為會動,所以叫「動物」,但世上也有不動的生物,那為什麼我們要動呢?
什麼是「動」?
要讓身體動作的話,身體就會感覺到累。走很長距離腳就會痠、一直咬很硬的東西下巴會累。所以要是可以不動的話,不動好像比較好。但是,那當然就活不下去了。
如果我們每一個人都停止動作而死掉的話,會發生什麼事呢?要是到處都屍橫遍野,早晚人這種動物會從地球上消失吧!也就是說:「人類滅絕了。」反過來說,我們正因為會動,才得以沒有滅絕而繼續生存下去。
即使這樣說,所有活著的生物,都終有一天會死亡。雖然悲傷,但唯有此事無法避免。那麼,在死亡來臨的某天前努力活著就好了吧?那個某天,指的正是「留下後代」前。
動物為了讓種族存續下去,一定得留下後代。如果是魚或青蛙,只要產下卵就結束了,但是鳥必須照顧雛鳥,直到牠們離巢自立才可以。我們人類,可能要等到小孩自立結婚後才能安心吧!在那之前,不管如何都得努力工作才行,有這種想法的人應該很多吧。因為要在小孩能獨當一面之前努力活下去,人類這個種族才能存續了幾萬年,至今仍繼續繁榮發展。
為了不死亡而活動
那麼,個體為了不死,又該怎麼做才好呢?
首先,每天的進食是很重要的。植物可以透過地底的根來吸收水分跟養分,透過日光來製造營養。我們這些動物是透過進食來攝取營養。要是一直待在原地覓食,周圍的食物很快就會吃光的吧!所以,接下來就得移動到有食物的地方。為了找尋食物而移動,如果是肉食動物的話,就得捕捉獵物;在確保有糧食後,接下來就得進食──為了移動得讓腳可以動,為了吃則必須讓嘴巴可以動。只是為了進食,就得進行各種運動。
為了生存不只是吃,不被吃也同等重要。為了避免被捕食,必須從掠食者身邊逃走,或是躲起來,甚至乾脆遠離危險,有很多不同的方法。其中特別需要激烈運動的就是逃走,許多草食性哺乳類可以用高速奔馳很長的距離,一般認為這是為了從獅子或獵豹等掠食者身邊逃走而具有的能力。至於像蝴蝶那樣輕飄飄不規則的飛行方式,鳥類因此難以預測蝴蝶的動作,讓捕食變得相當困難。
一般來說,比起高速奔跑,用一般速度奔跑在每移動一段距離,其在能量的使用上更有效率;比起像蝴蝶那樣隨機改變方向亂飛,直線飛的效率也比較好。儘管如此,會演化出高速跑步或不規則飛行等能力,代表以逃跑來說,高速或逃跑方法比高效率來得重要。
這也是當然的。遇到攸關性命的事時,可不能說「唉呀,用高速跑很累呀……」之類的話。雖然住在地球上治安相當良好的日本,可能會無法意識到這件事──但是避開危險、遠離危險是真的很重要。
為了留下後代而動
可以進食及不被吃掉以後,下一步就來生產、教育小孩吧!大部分脊椎動物都有雌雄之分,只有兩性相遇後才能生下小孩,而雄性、雌性為了相遇,或多或少都必須移動。等到相遇後,也必須為了吸引彼此而需要做出各種動作。
用人類來想像有點害羞,所以我們用鴿子來舉例吧!在公園裡看著鴿群啄餌的樣子,有時會發現有鴿子做出奇妙的動作。牠們會把脖子上下擺動,然後鼓起喉嚨、挺起胸膛,展開尾羽並摩擦地面。這樣一看,就像是在糾纏其他個體一樣,雄性會在雌性的周圍走動來求愛(圖1)。
像這樣透過求愛動作來魅惑雌性,才有辦法進行交尾並有留下後代的可能性。雄性會拚命地鼓起喉嚨,踏著華麗的步伐來接近雌性。以雌性的立場來說,要是被不喜歡的雄性求愛也只會覺得困擾而已。可能會想著「什麼華麗步伐啊,磨磨蹭蹭的!」也說不定。如此一來,雌性就會從雄性身邊逃走,而看到這個結局後,就有種鬱悶的感覺。
「要是放棄的話,比賽就結束了。」正如某位有名的籃球教練所說,要是放任雌性逃走,那就會失去留下後代的可能性了。而為了不讓這種事發生,雄性就需要追上雌性,拚命地把喉嚨鼓大,再跳出更華麗的步伐。雌性似乎覺得很困擾而逃走的話,雄性就會再度追上。而我邊看邊覺得真是令人鬱悶呀!雄性再次繞著雌性打轉,大大展開的尾羽會優雅地摩擦地面,頭也配合步伐上下擺動,跳出一支很棒的舞。但是雌性還是沒能接受,不知道是不是覺得「好纏人啊你」這次飛著逃走了。雄性雖然再次飛著追上,但我又開始覺得悶悶不樂……。
求愛是很辛苦的事。這樣一看,求愛是由一連串各式各樣的運動來反覆進行,也有會跳更複雜的舞的鳥,也就是短尾信天翁的夥伴之一的黑腳信天翁。牠們會將脖子上下左右擺動,喙也不停開闔發出叫聲,時快時慢地用各式各樣的動作來構成很棒的舞蹈(圖2)。
若是慶幸地雄性和雌性情投意合,就會交尾並產卵,這之後便需要做育兒的準備。鳥類在生小孩前會需要相當多的食物,為了築巢也需要找材料。而為了將蒐集來的材料組合成巢,也需要勞動身體。
要是一一細數運動的每種目的就會沒完沒了,所以我們在此簡單總結,無論是為了吃或是不被吃,還是為了雌雄結合並生育後代,總之,活著就必須動。
運動所需的構造
無論做什麼事都需要活動身體,所以我們動物的身體中有許多運動的機制。所謂運動的機制,就是將能量轉換為運動的方法。以汽車來比喻,將燃燒汽油後產生的能量轉換為旋轉運動的「引擎」,是汽車行駛時不可或缺的動力。當然,將引擎產生的旋轉動力傳達到輪胎的齒輪跟傳動軸也很重要,提供引擎燃料的機制也是必要的設計。所以集合各個零件,就會形成一個系統,讓汽車可以動起來。
換作鴿子跟我們人類,骨頭跟肌肉是讓身體動作的基本,骨頭支撐整個身體,而骨頭會因肌肉的收縮力被拉扯而動作。為了讓肌肉動作所需要的能量,則是由血液來運送。肌肉運動後的結果會產生二氧化碳及廢物,再度由血液送往肺、肝臟、腎臟,然後排出體外。而讓肌肉收縮的指令,是由神經系統來負責的。
像這樣複雜的構造,沒辦法簡單地一一加以說明,但大致上就是靠著這樣的機制,我們才得以活動。
肌肉跟骨骼讓身體動作
我們的肌肉骨骼系統,真的很棒。
肌肉可以做出的動作,實際上非常簡單,只是沿著一個方向收縮。肌肉是由肌細胞(肌纖維)這種細長細胞聚集在一起。肌細胞可以沿著長軸方向收縮,但一旦收縮後,在透過其他肌肉施力拉扯開之前沒辦法再次收縮。所以由肌細胞組合成束、進而形成的肌肉也只是由細長的肌細胞沿著排列方向收縮而已。這樣只能進行單純動作的肌肉,要是跟骨骼組合在一起,就能產生多樣化的動作。
順帶一提,我們的骨骼雖然是骨頭,但骨頭跟骨骼不是同義詞。「骨頭」是由鈣鹽(Calcium salt)和膠原蛋白等纖維蛋白為主的組織。而「骨骼」是不論材料為何,指的是能發揮骨骼功能的構造。換言之,骨頭是我們人類等脊椎動物的骨骼材料,脊椎動物使用骨頭這種材料來形成骨骼,而昆蟲或甲殼類通常都是由名為幾丁質的蛋白質為材料來形成骨骼。如果是脊椎動物,骨頭會在內側所以稱為內骨骼,昆蟲等骨骼是在外側所以稱為外骨骼。(圖3)
無論材料是骨頭或蛋白質,只有擁有堅硬的骨骼,肌肉單純的收縮才能轉換為豐富的動作。無論是怎樣的動物,只有這樣的裝置才能活動身體。